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ADSORBENT FOR METAL ION, AND ADSORPTION METHOD USING THE SAME achieved

Patent code P100000165
File No. E-056
Posted date Apr 24, 2009
Application number P2009-022864
Publication number P2010-179205A
Patent number P5046052
Date of filing Feb 3, 2009
Date of publication of application Aug 19, 2010
Date of registration Jul 27, 2012
Inventor
  • (In Japanese)馬場 由成
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 宮崎大学
Title ADSORBENT FOR METAL ION, AND ADSORPTION METHOD USING THE SAME achieved
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adsorbent comprising a chitosan derivative capable of efficiently recovering indium and gallium from waste discharged from electronic industry, discarded liquid crystal display panels, a residue of zinc refining, and the like.
SOLUTION: The adsorbent for adsorbing indium and gallium includes a chitosan derivative represented by formula (II).
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


現在、金属資源の高騰により、金属資源のリサイクルが工業スケールで行われ始めている。例えばインジウムは、フラットディスプレイ(FPD)や太陽電池等で使用されている透明導電膜であるITO(Indium Tin Oxide)の原料であり、ITOターゲット材の需要増加に伴ってその価格が高騰している。FPD工場におけるエッチング廃液からのインジウムの回収や廃液晶パネルからのインジウムの回収は現在行われていない。これらの廃液には亜鉛と錫が含まれており、その中からインジウムを高選択的に回収する必要がある。



さらに、インジウム及びガリウムは、亜鉛・鉛精錬の煙灰、残渣等に含まれており、これらからカドミウム、錫などと共に分離する必要がある。この分離は現在、亜鉛やアルミニウム金属粉末を加えて置換・析出させることにより行われている。しかしながら、この分離方法は複雑な工程からなり、選択性が低く、したがって高純度のインジウム及びガリウムを得るには多くの時間とプロセスが必要であった。



一方、一次産業を多く抱える宮崎県では、農業、漁業や食品加工業から大量のバイオマス廃棄物(蜜柑果汁滓、蟹や海老殻など)が発生しており、海洋投棄ができなくなった現在、その処理法技術や有効利用技術の開発も急を要する課題となっている。特に、カニやエビ殻の構成成分であるキチンを原料として製造されるキトサンは、第一級アミノ基を有するカチオン性の高分子であり、繊維、膜、スポンジ、ビーズ等様々な形態に加工でき、機能性材料として期待されている。



キトサン誘導体を利用した金属の吸着剤もいくつか知られており、例えば、キトサンのアミノ基にピリジン環又はチオフェン環を導入したキトサン誘導体からなる吸着剤(特許文献1)、キトサンのアミノ基にポリアミノカルボキシル基を有する炭化水素鎖を導入したキトサン誘導体からなる吸着剤(特許文献2)、キトサンのアミノ基にビス(カルボキシアルキル)アミノアルキルカルボニル基を導入したキトサン誘導体からなる吸着剤(特許文献3)、キトサンの2位の炭素がチオ尿素で修飾されたキトサン誘導体からなる吸着剤(特許文献4)、キトサンのアミノ基に4-(アルキルチオ)ベンジル基を導入したキトサン誘導体からなる吸着剤(特許文献5)等が挙げられる。



しかしながら、インジウム及びガリウムの回収や、亜鉛精錬残渣におけるインジウム、ガリウム及び亜鉛の相互分離に利用することができるキトサン誘導体は従来知られていない。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、金属イオン、特に電子工業から排出される廃棄物、使用済み液晶パネル、亜鉛精錬残渣等に含まれるインジウム及びガリウムを回収するために用いられる吸着剤に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
式(I)
【化1】
 


(式中、R1及びR2は同一又は異なって、それぞれ炭素数1~8の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基であり、R3は、置換又は非置換のフェニル基である)
で表されるキトサン誘導体を含む、金属イオンの吸着剤。

【請求項2】
 
式(II)
【化2】
 


で表されるキトサン誘導体を含む、金属イオンの吸着剤。

【請求項3】
 
請求項1又は2記載のキトサン誘導体を含む、インジウム及びガリウムの吸着剤。

【請求項4】
 
請求項1又は2記載のキトサン誘導体を含む、希土類元素の吸着剤。

【請求項5】
 
インジウム及びガリウムから選ばれる一種以上を含む溶液に請求項1又は2記載の吸着剤を加える、インジウム及びガリウムの吸着方法。

【請求項6】
 
インジウム及びガリウムから選ばれる一種以上を含む溶液に請求項1又は2記載の吸着剤を加えて、インジウム及びガリウムから選ばれる一種以上が吸着した吸着剤を得た後、該吸着剤を酸性溶液で処理する、インジウム及びガリウムの回収方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009022864thum.jpg
State of application right Registered


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